結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)資料

結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1設(shè)計(jì)資料

(1)工程名稱：永達(dá)寫(xiě)字樓

(2)結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為500mmX500mm。

(3)工程概況：建筑層數(shù)4層，層高3.6m,室內(nèi)外高差450mm,女兒墻?高1500mm,

建筑高度17.180m,建筑面積約5420m2。

(4)基本風(fēng)壓：0.45kN/n?,地面粗糙度為C類(lèi)。

2

(5)基本雪壓：0.40kN/m0

(6)抗震設(shè)防烈度：七度設(shè)防。

(7)材料選用：

鋼筋：梁、柱中的縱向鋼筋采用HRB400,板中鋼筋和籟筋采用HPB235；基礎(chǔ)中除

分布鋼筋和箍筋采用HPB235外，其余鋼筋采用HRB400o

混凝土：采用C35混凝土；

墻體：采用加氣混凝土砌塊，重度y=5.5kN/nf；

窗：鋁合金窗，/=0.35kN/m3；

(8)墻體厚度：外墻墻厚240mm,廁所墻厚240mm。

結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1所示。

圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖

2梁、柱截面尺寸估算

2.1梁截面尺寸估算

框架梁截面高度-"-，截面寬度人十*本結(jié)構(gòu)中取:

縱向框架梁：b=250mmh=500mm

橫向跨框架梁：b=250mmh=500mm

次梁：b=250mmh=500mm

2.2柱截面尺寸估算

框架柱的截面尺寸4=(《~上、

,，九.=(1-.2)久，也為第i

層層高。本結(jié)構(gòu)中層高為3.6m,故以=(200-300)mm。

框架柱截面尺寸還應(yīng)根據(jù)公式A,,之瑞「估算。式中：N=(l.l1.2)N「,N、,二負(fù)荷

面積X(12?14)kN/m2)<層數(shù)，［4］為軸壓比，可根據(jù)規(guī)范查出。

僅估算底層柱。本結(jié)構(gòu)中，邊柱和中柱負(fù)荷面積分別為(7.2x3)m2,(7.2x4.35)m2,

層數(shù)為5層；該框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為七度，建筑高度l8.45m<30m,因此為三級(jí)抗震,

其軸壓比限值［4］=0.9。

2

C301昆凝土，f(.=16.7N/mm

1.2x7.2x3x14x5x10i

邊柱4>=140980mm2

0.9x14.3

....1.2x7.2x4.35x14x5x10'.

中柱A4.>---------------------------------=204420mnr

'0.9x14.3

取柱截面為正方形，則邊柱、中柱截面分別為375mmx375mm,452mmx452mm,

考慮到施工、計(jì)算簡(jiǎn)便以及安全因素，各柱截面尺寸從底層到頂層均取為500mmx5()()

inrno

3框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度

3.1確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖(KJ-4)

框架的計(jì)算單元如圖1所示，選?、茌S線上的一幅框架進(jìn)行計(jì)算，其余框架可參照此

框架進(jìn)行配筋。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不

變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂而算至二層樓面，基礎(chǔ)頂

面至室外地面的高度為0.5m,室內(nèi)外高差為().45m,因此基頂標(biāo)高為-0.95m,二層樓面

標(biāo)高為3.6m,故底層框架柱高為4.55m,其余各層柱高從樓面算至上一層樓面(即層高),

故均為3.6m。由此可繪出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖2所示。

3.2梁柱線剛度計(jì)算

對(duì)于現(xiàn)澆樓板，中框架梁取/=2/。，1。4帥3,i號(hào)。

1LI

各跨框架梁和各層框架柱的線剛度計(jì)算分別見(jiàn)表1和表2。

由于該根框架結(jié)構(gòu)對(duì)稱，因此只需計(jì)算半邊結(jié)構(gòu)。

表1梁線剛度。的計(jì)算

2

bxh1.5EcI(/L2EIo/L

構(gòu)件EcIoLc

(N/mm2)(mmXmm)(mm4)(mm)(NXmm)(NXmm)

邊框架梁AB3.0X104250X5002.6042XlO960001.9532XlO102.6042XlO10

中框架梁BC3.0XK)4250X40013333XlO951002.2222XlO102.9630XlO10

表2柱線剛度力的計(jì)算

bxhEck)/h

層EcIoh

(N/mnr)(mmXmm)(mm4)(mm)(NXmm)

13.0XlO4500X5005.2083XK)948503.4341XlO10

2~43.0X104500X5005.2083XlO936004.3403XlO10

令G§尸林=L°，則其余各桿件的相對(duì)線剛度為:

)0.60,

10

、CD梁4.3403xlO

2.9630叫=0.68,

設(shè)梁4.3403xlO10

,3,4341x10'^

明柱一4.3403xl(y°

框架結(jié)構(gòu)的相對(duì)線剛度如圖2所示。

4荷載計(jì)算

4.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算圖2計(jì)算簡(jiǎn)圖

4.1.1屋面

高聚物改性瀝青卷材防水屋面2.20kN/m2

結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.12X25=3kN/m2

抹灰層：粉刷石膏砂漿().15kN/m2

合計(jì)5.35kN/m2

4.1.2各層樓面

陶瓷地質(zhì)樓面0.70kN/m2

結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.12X25=3kN/m2

抹灰層粉刷石膏砂漿0.15kN/m2

合計(jì)3.85kN/m2

4.1.3梁自重

3

(1)bxh=250mmx500mm

梁自重25X0.25X(0.5-0.12)=2.375kN/m

抹灰層：粉刷石膏砂漿0.15X((0.5-0.12)X2+0.25)=0.15IkN/m

合計(jì)2.526kN/m

(2)bxh=250mmx500mm

梁自重25X0.25X(0.5-0.12)=2.38kN/m

抹灰層：粉刷石膏砂漿0.15X((0.5-0.12)X2+0.25)=0.151kN/m

合計(jì)2.53kN/m

(3)bxh=250mmx500mm

梁自重25X0.25X(0.5-0.12)=2.375kN/m

抹灰層：粉刷石膏砂漿0.15X((0.5-0.12)X2+0.25)=0.151kN/m

合計(jì)2.52kN/m

(4)基礎(chǔ)梁250mmx400mm

梁自重25X0.25X0.4=2.5kN/m

4.1.4柱自重

bxh=450mmx450mm

柱自重25X0.5X0.5=6.25kN/m

抹灰層：粉刷石膏砂漿0.15X0.5X4=0.3kN/m

合計(jì)6.55kN/m

4.1.5外縱墻自重

(1)標(biāo)準(zhǔn)層

(7.2-0.5)x(3.6-0.6)-2.1x2.1x2

縱墻在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為=1.68m的墻，鋁合

7.2-0.5

金窗在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)丁高度為一"一~=1.32m的窗。

7.2-0?.5

縱墻1.68X0.25X5.5=2.31kN/m

鋁合金窗1.32X0.35=0.46kN/m

水刷石外墻面1.68X0.5=0.84kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面1.68X0.15=0.25kN/m

合計(jì)3.86kN/m

(2)底層

4

(7.2-0.5)x(4.55-0.6-0.4)-2.lx2.lx2_「的

縱墻在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為

7.2-0.5

墻，鋁合金窗在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為1.32m的窗。

縱墻2.23X0.25X5.5=3.07kN/m

鋁合金窗1.32X0.35=0.84kN/m

水刷石外墻面2.23X0.5=1.12kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面1.68X0.15=0.25kN/m

合計(jì)4.90kN/m

4.1.6內(nèi)縱墻自重

（1）標(biāo)準(zhǔn)層

縱墻(3.6-0.6)X0.25X5.5kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.6)X0.15X2=0.90kN/m

合計(jì)5.03kN/m

（2）底層

縱墻(4.55-0.6-0.4)X0.25X5.5=4.88kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.6)X0.15X2=0.90kN/m

合計(jì)5.78kN/m

4.1.7外橫墻自重

（1）標(biāo)準(zhǔn)層

橫墻(3.6-0.5)X0.25X5.5=4.26kN/m

水刷石外墻面(3.6-0.5)X0.5=1.55kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.5)X0.15=0.47kN/m

合計(jì)6.28kN/m

CD標(biāo)準(zhǔn)層

橫墻(4.55-0.5-0.4)X0.25X5.5=5.02kN/m

水刷石外墻面(3.6+0.45-0.5)X0.5=1.78kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.5)X0.15=0.47kN/m

合計(jì)7.27kN/m

4.1.8內(nèi)橫墻自重

（i）標(biāo)準(zhǔn)層

5

橫墻(3.6-0.5)X0.25X5.5=4.26kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.5)X0.15X2=0.93kN/m

合計(jì)5.19kN/m

（2）底層

橫墻(4.55-0.5-0.4)X0.25X5.5=5.02kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面(3.6-0.5)X0.15X2=0.93kN/m

合計(jì)5.95kN/m

4.1.9走廊盡頭墻

（2）底層

縱墻在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為（2，一°?5）x36-0.5）-L8x2]].38m的墻，鋁合金

2.7-0.5

窗在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為18x2.1

=1.72m的窗。

2.7—0.5

走廊盡頭墻1.38X0.25X5.5=1.90kN/m

鋁合金窗1.72X0.35=0.60kN/m

水刷石外墻面1.38X0.5=0.69kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面1.38X0.15=0.21kN/m

合計(jì)3.40kN/m

（2）底層

...一,r,IH-r士(2.7—0.5)x(4.55—0.5—0.4)—1.8x2.1

縱墻在計(jì)算單兀內(nèi)相當(dāng)于圖度為-------」-------：——!----------=1.93m的墻,

2.7—0.5

鋁合金在計(jì)算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為1.72m的窗。

走廊盡頭墻1.93X0.25X5.5=4.13kN/m

鋁合金窗1.72X0.35=0.60kN/m

水刷石外墻面1.93X0.5=0.97kN/m

粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面1.38X0.15=0.21kN/m

合計(jì)4.43kN/m

4.1.10女兒墻自重

做法：100mm混凝土壓頂，1200mm加氣混凝土

墻0.5X0.25X5.5=0.69kN/m

壓頂?shù)幕炷?.1X0.25X25=0.63kN/m

6

水刷石外墻面(0.6X2+0.25)X0.5=0.73kN/m

合計(jì)2.05kN/m

4.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

4.2,1屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

不上人屋面0.5kN/m2

房間2.0kN/n?

走廊2.0kN/n?

4.2.2雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=1.0X0.40kN/nr

屋面活荷載和雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取大值。

4.3恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖

A~B軸間梁上板的

^oy^ox=6000/3600=1.67<2,按雙向板進(jìn)行計(jì)算，長(zhǎng)

邊支承梁上荷載呈梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三

角形分布；B~C軸間梁上板的

41//（）x=7200/2700=2.67>2,按單向板進(jìn)行計(jì)算，荷

載平均分給兩長(zhǎng)邊的支承梁。本結(jié)構(gòu)樓面荷載的傳遞

示意圖見(jiàn)圖3o圖3板傳荷載示意圖

板傳至梁上的三角形荷載等效為均布荷載梯形荷載等效為均布荷載

8

2323

0=（1—2。2十二3）4,a=￡=l^=o,3,l-2?+a=1-2X0.3+0.3=0.847,q=0.847^o

4.3.1A~B軸間框架梁

屋面板傳給梁（即屋面板兩個(gè)柳形荷載等效為均々荷載）:

恒荷載：5.35X1,8X0.847X2=16.31kN/m

活荷載：0.5X1.8X0.847X2=1.52kN/m

樓面板傳給梁（即樓面板兩個(gè)梯形荷載等效為均布荷載）:

恒荷載：3.85X1.8X0.847X2=11.74kN/m

7

活荷載：2.0X1.8X0.847X2=6.10kN/m

A?B軸間框架梁均布荷載為：

屋面梁恒荷載二梁自重+板傳恒荷載=2.53+16.31=18.84kN/m

活荷載二板傳活荷載=6.6kN/m

樓面梁恒荷載二內(nèi)橫墻自重+梁自重+板傳恒荷載=2.53+5.19+11.74=19.46kN/m

活荷載二板傳活荷載=6.1OkN/m

4.3.2B~C軸間框架梁

B~C軸間框架梁均布荷載為：

屋面梁、樓面梁恒荷載二梁自重=1.87kN/m

活荷載=()

4.3.3A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算

屋面板三角形荷載等效為均布荷載：

恒荷載：5.35X1.8X-=6.02kN/m

8

活荷載：0.5X1.8X-=0.56kN/m

8

樓面板三角形荷載等效為均布荷載：

恒荷載：3.85X1.8X-=4.33kN/m

8

活荷載：2.0X1.8X-=2.25kN/m

8

頂層柱恒荷載二女兒墻自重+外縱框架梁自重+板傳恒荷載十次梁傳恒荷載

1631x6253x6

=2.05X7.2+3.18X(7.2-0.5)+6.02X(7.2-0.5)+x24--x2

44

=132.92kN

頂層柱活荷載二板傳活荷載

=3.I8X(7.2-0.5)+L52x6X2

4

=8.31kN

標(biāo)準(zhǔn)層柱恒荷載二外縱墻自重+外縱框架梁自重+板傳恒荷載十次梁傳恒荷載

=3.86X(7.2-0.5)+3.18X(7.2-0.5)+4.33X(7.2-0.5)

+112±今2+至-2

44

8

=118.99kN

標(biāo)準(zhǔn)層柱活荷載二板傳活荷載

610x6

=2.25X(7.2-0.5)+x2

4

=33.38kN

基礎(chǔ)頂面恒荷載二底面外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重

=4.90X(7.20.5)+2.5X(7.20.5)

=49.58kN

4.3.4B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算

走廊屋面板均布荷載：

恒荷載：5.35X1.35=7.22kN/m

活荷載：0.5X1.35=0.68kN/m

走廊樓面板均布荷載：

恒荷載：3.85X1.35=5.20kN/m

活荷載：2.0X1.35=3.38kN/m

頂層柱恒荷載二內(nèi)縱框架梁自重+板傳恒荷載+次梁傳恒荷載

1631x6

=3.18X(7.2-0.5)+6.02X(7.2-0.5)+x2+7.22X(7.2-0.5)

4

=166.53kN

頂層柱活荷載二板傳活荷載

=0.56X(7.2-0.5)4-L52X6X2+0.68X(7.2-0.5)

4

=12.87kN

標(biāo)準(zhǔn)層杜恒荷載=內(nèi)縱墻自重?內(nèi)縱框架梁自重?板傳恒荷載?次梁傳恒荷載

1]74x6

=5.03X(7.2-0.5)+3.18X(7.2-0.5)+4.33X(7.2-0.5)+———-x2

4

+5.20X(7.2-0.5)+253x6x2

4

=161.67kN

標(biāo)準(zhǔn)層柱活荷載二板傳活荷載

9

6,10x6

=2.25X(7.2-0.5)+x2+3.38X(7.2-0.5)

4

=56.03kN

基礎(chǔ)頂面恒荷載二底面內(nèi)縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重

二5.78X(7.2-0.5)+2.5X(7.2-0.5)

=55.48kN

132.92166.53166.53132.92

(8.31)(12.87)(12.87)(8.31)

18

18.84，1.8718.84。。。

(1.52)(0)(1.52)

G=23.58G=23.58G=23.58G=23.58

12,161.67

118.99125161.6712512Mm8.99

(33.38)(56.03)(56.03)(33.38)

14.400

19.461.8719.46

(6.10)"(Of(6.10)

G=23.58G=23.58G=23.58G=23.58g

118.99125161.67%125*1161.67125Hl8.99

(33.38)(56.03)(56.03)(33.38)

10.80

19.46_____________1.8719.-16。

(6.10)(0)(6.10)

G=23.58G=23.58G=23.58G=23.58

3

118.99125161.67'2512*161.67125h18.99雨

(33.38)(56.03)(56.03)(33.38)

7.200

19.46_1.8719.46

(6.10)"(Of(6.10)

G=23.58G=23.58G=23.58G=23.58§

118.99%161.6712512泗61.6712*118.99

(33.38)(56.03)(56.()3)(33.38)

3.600

J9J61.8719.46

(6H0)-7o)(6.lOj

G=29.80G=2980G=2980G=2980

49.5812555.48Hl25125H55.481249.58

-0.950

60006000

圖4恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖

注：1.圖中集中力的單位為kN,均布力的單位為kN/m：2.圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值；3.括號(hào)外數(shù)值表

示恒荷載，括號(hào)內(nèi)數(shù)值表示活荷載。

框架在恒荷載和活荷載作用下受荷圖如圖4所示，豎向荷載與柱軸心有偏心，偏心距

均為125mm。

4.4風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

為簡(jiǎn)化計(jì)算，將計(jì)算單元范圍內(nèi)外墻面的風(fēng)荷載化為等量的作用于樓面的集中風(fēng)荷

載,計(jì)算公式為:8k=卅加￡%+h)B/2

式中：g—基本風(fēng)壓，為0.45kN/m?

10

〃二一風(fēng)壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度為C類(lèi)

〃，一風(fēng)荷載體形系數(shù)，4=0.8-(-0.5)=1.3(迎風(fēng)面、背風(fēng)面疊加)

小:一風(fēng)振系數(shù)，因房屋高度小于30m,所以匹=1.0

%一下層柱高

%一上層柱高，對(duì)于頂層為女兒墻高2倍

B一計(jì)算單元迎風(fēng)面寬度，B=7.2m

計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3。

表3各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

離地高度(m)4優(yōu)Ms九(m)々(m)①k%N)

18.450.8091.01.33.61.28.18

14.850.741.01.33.63.611.22

11.250.741.01.33.63.611.22

7.650.741.01.33.63.611.22

4.050.741.01.34.053.611.92

風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的受荷圖如圖5所示。

4.5水平地震作用計(jì)算

4.5.1重力荷載代表值計(jì)算

4.5.1.1屋面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

G]兒墻=2.05x[43.2+I14.7+0.5)]x2=239.44kN

G[泡板=5.35x[(43.2+0.5)x(14.7+0.5)]=3553.68kN

G晟=3.18x(7.2-0.5)x24+2.53x(6-0.5)x14+2.53x6x12+1.87x(2.7-0.5)x7

=917.11kN

ii

18000

8.18、\/

8

S

RR0

11.22、\/

8

陽(yáng)

10800

11.22X7

8

陽(yáng)

7200

11.22、X/

費(fèi)

3600

11.92、\/

7

0950

6000270076000》

.（A）③?②

圖5風(fēng)荷載作用下框架的受荷圖

注：I.圖中各值的單位為kN；2.圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值

qE=6.55x（l.8-0.12）x28=308.11kN

G"=外縱墻+內(nèi)縱墻+外橫墻+內(nèi)橫墻+走廊盡頭墻

=-x[3.86x（7.2-0.5）xl2]4--x[5.03x（7.2-0.5）xll]+-!-x[6.28x（6-0.5）x4]

+-x[5.19x（6-O.5）xl3]+-x[3.4Ox（2.7-O.5）x2]

=602.63kN

G頂層=G[兒增+GQ面板+G%+G#+G%=239.44+3553.68+917.11+308.11+602.63

=5620.97kN

4.5.1.2標(biāo)準(zhǔn)層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

GL,=602.63x2=1205.26kN

12

面板=3.85X[(43.2+0.5)x(14.7+0.5)]=2557.32kN

=917.11kN

%=6.55x(3.6-0.12)x28=638.23kN

G標(biāo)加=G，+G1面+G%+G；=1205.26+2557.32+917.11+638.23

=5317.92kN

4.5.1.3底層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

墻=^x[4.90x(7.2-0.5)xl2]+1x[5.78x(7.2-0.5)xll]4-lx[7.27x(6-0.5)x4]

+-x[5.95x(6-0.5)xl5]+-x[4.43x(2.7-0.5)x2]

=747.88kN

G；..=602.63+747.88=1350.51kN

G嬴板=2557.32kN

=917.11kN

G.638.23x1.136=725.34kN

G底層=G2+G嬴板+G%+G[=1350.51+2557.32+917.11+725.34

=5550.28kN

4.5.1.4屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

Q,.=q[x5=0.40x[(43.2+().5)x(14.7+0.5)]=265.70kN

4.5.1.5樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

Q樓面=夕房間xs房間+%巨配xs走廊

=2.0x[(12+0.5lx(43.2+0.5)]+2.5x[2.7+(43.2+0.5)]

=1387.48kN

4.5.1.6總重力荷載代表值計(jì)算

屋面處：6.=屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5X雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=5620.97+0.5X265.70

=5753.82kN

標(biāo)準(zhǔn)層樓面處：G-尸樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=5317.92+0.5x1387.48

=6011.66kN

13

底層樓面處：G曰二樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5x活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=5550.28+0.5X1387.48

=6244.02kN

4.5.1.7總重力荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算

屋面處：G￡R=1.2X屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+1.4x雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=1.2X5620.97+1.4